python实现二叉树的俯视图

概要：
给一个二叉树，代码实现输出俯视图，如：

代码实现：

#coding=utf8
#构造树节点
'''
基本思想：
对于每个节点输出关于根节点的层级和左右距离
树从0层开始计数
左距离：左子树上节点对于跟节点为1
右距离：右字数上节点对于跟节点为-1

相当于以树的根节点为坐标原点，每个树中的节点对应一个坐标轴
横轴表示距离，纵轴表示树的深度

树的俯视图即输出：这些点映射到横轴上，如有重叠取第一个，组成的序列。

待优化的地方：
1）在得到坐标后可以在O(n)的时间取得结果，我这里稍微复杂了点。
'''

class node(object):
    def __init__(self, data=None, left=None, right=None,x=0,y=0):
        self.data = data
        self.left = left
        self.right = right
        self.x=x
        self.y=y
def pre_order(tree):
    if tree==None:
        return
    print (tree.data)
    pre_order(tree.left)
    pre_order(tree.right)

#计算每个点的坐标,横坐标表示距离，纵坐标表示层级
def points(tree):
    if tree == None:
        return
    q = []
    q.append(tree)
    rs=[]  #格式如["D",0,0]
    level=0;#表示层级
    current_level_num=1;#表示当前层的节点个数
    next_level_num=0;#表示下一层节点个数
    d=[]#用于存储当前层级的节点
    while q:
        current = q.pop(0)
        d.append(current)
        current_level_num=current_level_num-1
        if current.left != None:
            q.append(current.left)
            next_level_num = next_level_num + 1
            current.left.x=current.x+1 #如果是往左，则在父亲节点基础上加1

        if current.right !=None:
            q.append(current.right)
            next_level_num = next_level_num + 1
            current.right.x=current.x-1#如果是往右，则在父亲节点上减 1

        if current_level_num==0:#当前层没有节点的时候层级加1
            current_level_num=next_level_num
            next_level_num=0
            for tmp in d:  #同一层级节点赋值
                tmp.y=level
                rs.append([tmp.data,tmp.x,tmp.y])
            d=[]
            level = level + 1
    return rs;
def get_tree_border(node_points):
    rs=[]
    lenth=len(node_points)
    x_set=set()
    for item in node_points:
        x_set.add(item[1])
    x_set=list(x_set)
    x_set.sort(reverse=True)
    for item_set in x_set:
        tmp_rs=[]
        for item_node in node_points:
            if(item_set==item_node[1]):
                tmp_rs.append(item_node)
        tmp_rs.sort(key=lambda obj:obj[2])
        rs.append(tmp_rs[0][0])
    return rs
if __name__ == '__main__':
    tree = node('a',node('b',
                         node("d"),
                         node("e",
                              node("h",
                                   node("l",
                                        node("p"))
                                   ,node("m")),
                              node("z")))
                   ,node('c',
                         node("f",
                              node("j"),
                              node("k",
                                   right=node("n",
                                              right=node("o"))))
                         ,node("g")
                         )
                )
    print("前序遍历一把")
    pre_order(tree)

    print("树的俯视结果如下：")
    node_points=points(tree)
    rs=get_tree_border(node_points)
    print(rs)
最后得到结果：
['p', 'd', 'b', 'a', 'c', 'g', 'o']